- •Введение
- •Раздел 1. Основы общей экологии
- •Глава 1. Биосфера земли
- •Биосфера и ноосфера
- •1.2. Экосистемы
- •1.3. Биогеохимические циклы биосферы
- •1.4. Биогеохимические круговороты основных химических элементов в биосфере
- •Глава 2. Организмы и среда
- •2.1. Окружающая среда и условия существования
- •2.2 Классификация экологических факторов
- •2.2.1. Абиотические факторы
- •2.2.2. Биотические факторы
- •2.2.3. Антропогенные факторы
- •2.3. Динамическое равновесие организмов и окружающей среды
- •2.4.Основные законы и правила экологии
- •Глава 3. Взаимодействие человека и природы
- •3.1. Классификация природных ресурсов
- •3.2. Загрязнение окружающей среды
- •3.3. Контроль за качеством природной среды и управление им
- •Глава 4. Естественные и антропогенные ландшафты
- •4.1. Ландшафты и агроландшафты, их морфологическая структура
- •4.2. Естественные, искусственные, сельскохозяйственные биоценозы
- •4.3. Роль землеустройства в формировании агроландшафтов и агроценозов
- •Раздел 2. Экология землевладения и землепользования
- •Глава 5. Теоретические основы экологии землевладения и землепользования
- •5.1. Свойства земли, ее значение в разных отраслях хозяйства
- •5.2. Земельный фонд России
- •5.2.1. Структура земельного фонда Алтайского края и тенденция ее изменения
- •5.3. Земли с особым правовым режимом использования
- •5.4. Обеспечение экологической устойчивости землевладений и землепользований
- •Глава 6. Государственный мониторинг земель и земельный кадастр
- •6.1. Государственный мониторинг земель
- •6.2. Государственный земельный кадастр и его использование для решения экологических задач
- •Глава 7. Система землеустройства на эколого-ландшафтной основе
- •7.1. Основные теоретические положения землеустройства на эколого-ландшафтной основе
- •7.2. Учет природоохранных требований при землеустроительных действиях
- •Глава 8. Роль землеустроительной службы в обеспечении экологически устойчивого землепользования
- •8.1. Разработка и осуществление проектов землеустройства
- •8. 2. Контроль за использованием земель
- •Раздел 3. Охрана земельных ресурсов и экономика природопользования
- •Глава 9. Охрана земельных ресурсов
- •9.1. Основные виды воздействий на земельные ресурсы и их состояние
- •Загрязнение почвенного покрова
- •Эрозия земель.
- •Повреждение земель при добыче полезных ископаемых.
- •Воздействия на горные породы и их массивы
- •Состояние земель на территории Алтайского края
- •9.2. Мероприятия по защите земель от деградации
- •9.3. Правовая основа охраны земель
- •9.3.1.Государственное регулирование земельных отношений
- •9.3.2. Правовой и экономический механизм регулирования земельных отношений
- •Глава 10. Экономика и экология
- •10.1. Основные понятия экономики природопользования
- •10.2. Убытки собственников земли, землевладельцев, землепользователей и потери сельскохозяйственного производства
- •10.3. Определение ущерба от загрязнения земель
- •10.4. Экономическая оценка земель
- •Лабораторный практикум Лабораторная работа 1 Составление ландшафтно-типологической карты хозяйства
- •Практическое задание 1. Изучение различных методов ведения мониторинга и кадастра земель для экологических целей
- •Практическое занятие 2. Экологический анализ землеустроительных проектов.
- •Лабораторная работа 2. Охрана земельных ресурсов
- •Практическое занятие 3. Оценка эффективности природоохранных мероприятий
1.3. Биогеохимические циклы биосферы
До появления жизни на Земле в основном протекали следующие геохимические процессы: выветривание горных пород, разрушение кристаллических решеток минералов, миграция различных водных растворов, синтез новых минералов. Эти процессы происходили в основном за счет энергии Солнца. Миграция химических элементов была геохимическим связующим звеном, которое объединяло литосферу, атмосферу и гидросферу в единый цикл круговорота химических элементов, получивший название большого (геологического) круговорота веществ. Его возраст 3,5-4,0 млрд лет. Он носил до зарождения жизни абиотический характер, важнейшим геохимическим фактором в нем была вода. Осадки обусловливают разрушение, растворение, передвижение продуктов выветривания в виде растворов и взвесей на большие расстояния. Под действием воды нивелировался рельеф, накапливались осадочные породы, обеспечивался мировой сток в океан. В большом геологическом круговороте веществ значительную роль играли тектонические движения земной коры, а также вулканизм и интрузии, поставляющие свежий материал. Большой (геологический) круговорот веществ продолжается и в современный период.
С возникновением жизни проявился новый тип миграции химических элементов – биогенный, получивший название малого (биологического) круговорота или биогеохимического круговорота веществ (химических элементов). Это совокупность процессов образования, отмирания и разложения живого вещества, обусловливающих круговорот химических элементов в системе среда – живое вещество – среда.
В.И. Вернадский, В.Р. Вильямс, В.М. Гольдшмидт разработали основные положения о круговороте веществ в природе. Они считали, что геологический и биологический круговороты веществ протекают одновременно, в тесной взаимосвязи. В зависимости от активности живых организмов, воздействия физической среды химические элементы совершают непрерывный круговорот. В процессе биологического круговорота, развивающегося на фоне большого геологического, почвы обогащаются органическим веществом, азотом, элементами зольного питания. Если при большом геологическом круговороте элементы выносятся из верхних слоев литосферы и почв, то при малом биологическом круговороте основные элементы питания растений удерживаются в верхних горизонтах.
Химические элементы циркулируют в биосфере из окружающей неорганической среды в организмы и из организмов во внешнюю среду, т.е. переходят из неорганической формы в органическую и наоборот с использованием солнечной энергии. Относительно замкнутые круговые движения химических элементов между организмами и окружающей средой в экосистемах называются биогеохимическими (биологическими) круговоротами или биогеохимическими циклами. Биогеохимический круговорот веществ во времени представляет собой полный (замкнутый) цикл. Его продолжительность может составлять часы и сутки (для индивидов микроорганизмов), годы (для индивидов травянистых растений, животных), сотни лет (для растительных ассоциаций, сообществ и др.). Скорость биологического круговорота соответствует периоду прохождения химического элемента от начала поглощения его организмами до возвращения в среду обитания. Емкость биологического круговорота выражается количеством химических элементов, находящихся в составе биомассы (кг/га).
Полный биохимический цикл включает прижизненные и посмертные типы обмена веществ. Прижизненные типы обмена веществ живых организмов с окружающей средой направлены на синтез органических соединений, формирование живых организмов. Характер обмена веществ определяется составом химических элементов, входящих в организмы. Одни из них поступают с пищей, по цепям почва – растения, растения – животные, водные растворы – растения и пр., другие – в процессе дыхания. Прижизненные типы обмена веществ включают не только поглощение (потребление) химических элементов из окружающей неорганической среды, но и частичный возврат их в среду обитания.
Посмертные (после отмирания организмов) типы обмена веществ включают разложение органических соединений, их минерализацию, освобождение минеральных (зольных) элементов, синтез новых органо-минеральных соединений. При этом образуются также простые соли, оксиды, гидроксиды и более сложные минеральные вещества.